Magnetismus

Magnetické pole

• zobrazujeme pomocí mag. indukčních čar

• Oerstedův pokus (Ørsteds eksperiment) ⛿
  • magnetické pole vodiče s proudem ovlivnilo směr střelky kompasu (magnetfeltet til en strømførende ledning påvirket retningen til kompassnålen)
• jaké je magnetické pole vodiče s proudem
  • určujeme podle Ampérova pravidla pravé ruky pro přímý vodič
    • palec existuje směr elektrického proudu
    • ostatní prsty ukazují směr magnetických indukčních čas
• velikost pole
  • magnetická indukce
    • $$

\begin{gather} \vec{B}, [B] = T \dots tesla \newline B=\frac{\mu}{2\pi}\cdot \frac{I}{r} \newline I\dots \text{elektrický proud} \newline r\dots \text{vzádelnost od vodiče} \newline \mu\dots \text{permeabilita prostředí} \newline \mu=\mu_{0}\cdot \mu_{r}=\text{vakua} \cdot \text{prostředí} \newline \mu_{0}=4\pi \cdot 10^{-7} \frac{N}{A^2} \newline \mu_{r} \in (0;\infty) \end{gather} $$ - diamagnetika pokud $\mu_{r} < 1$ - oslabuje magnetické pole - Hg, Cu, Au, kapaliny, plyny, organické látky, ... - paramagnetikum $\mu_{r} > 1$ ne o moc - magnetické pole posiluje 💪 - Na, K, Pt, Al, … - feromagnetikum $\mu_{r} > 1$ hodně (1000 + a tak) - extrémně zesiluje pole - Fe, Co, Ni

Cívky

• namotáním vodiče s proudem se zesílí mag. pole
• závisí na počtu závitů $$ \begin{gather} B=\mu_{0} \frac{NI}{l} \newline B\dots \text{magnetické pole uprostřed cívky} \newline N\dots \text{počet závitů cívky} \newline I\dots \text{elektrický proud} \newline l\dots \text{délka cívky} \end{gather} $$
• • jádro (feromagnetikum) = elektromagnet
• pravá ruka
  • prsty ukazují směr proudu, palec severní proud
• využití
  • vrakoviště
  • urychlovač částic
  • MRI
  • brzdný mechanismy
  • elektrárny
  • magnetická levitace
  • elektromotory

Curieova teplota

• tepelným pohybem dokáži molekuly překonat magnetické pole → přestává být magnetem

Vliv na elektrický proud

• vodič s el. proudem vytváří magnetické pole ⇒ může interagovat s magnety $$ \begin{gather} F_{m}=B\cdot I\cdot l \newline B\dots \text{magnetická indukce pole} \newline I\dots \text{proud ve vodiči} \newline l\dots \text{délka vodiče v magnetickém poli} \end{gather} $$
• stačé 2 vodiče s proudem
  • magnetické pole jednoho ovlivní to druhého $$ \begin{gather} F_{m}=\frac{\mu}{2\pi}\cdot \frac{I_{1}I_{2}}{r} \cdot l \newline r \dots \text{vzdálenost mezi vodiči} \newline l \dots \text{délka vodičů} \end{gather} $$
• elektricky nabitá částice v magnetickém poli
  • Lorenzova síla $\vec{F}$
  • Flemingovo pravidlo levé ruky
    • do dlaně magnetické čáry $\vec{B}$
    • prsty směr částice $\vec{v}$
    • síla míří zAsia palcem $\vec{F}$

$$ \begin{gather} \vec{F}=q\cdot(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B}) \newline q\dots \text{elektrický náboj} \newline \vec{E}\dots \text{elektrická intenzita} \newline \vec{v}\dots \text{rychlost částice} \newline \vec{B}\dots \text{magnetická indukce} \end{gather} $$